激光驾束制导的仿真研究

该文以某型反坦克导弹改型为激光驾束制导为工程背景 ,研究了驾束制导系统的计算机仿真问题 ,包括驾束制导体制下的弹目关系与量测模型的建立、校正环节设计、周期平均控制力计算、以及系统参数优化等。仿真结果表明 ,某型反坦克导弹改型为激光驾束制导在原理上是可行的     

连续输出1.60 W/473 nm直腔蓝光激光器

报道了LD端面泵浦Nd：YAG晶体，LBO腔内倍频473nm全固态直腔蓝光激光器．根据谐振腔稳定性理论，利用简单的平-平腔直接测得不同泵浦功率下的热焦距值．通过数值计算分析了不同热焦距下，Nd：YAG与LBO晶体中的腰斑半径以及LBO中光腰的位置。并在准三能级系统模型和倍频理论的指导下优化激光腔体结构，使激光器实现最佳的模式匹配和倍频效率，得到高效的蓝光激光输出．激光阈值为1．92W；当泵浦激光功率为20．58W时，473nm蓝光的输出功率为1．60W。光-光转化效率为7．8％．     

高平均功率全固态OPO及倍频可调谐蓝光激光器

实验研究了采用光参量激光与倍频方法产生高平均功率可调谐蓝光激光方案,实验获得900nm近红外参量激光输出9.4W,参量转化效率达52%;采用温度调谐,获得777nm到1036nm的可调谐参量输出;利用走离补偿的新晶体BiBO对可调谐光参量倍频,获得可调谐蓝光激光输出,调谐波段覆盖整个蓝光波段,蓝光激光最高输出功率1.3W,倍频效率21%.此外,分析了蓝光输出功率倍频效率较低的原因,并提出了改进倍频效率和提高蓝光激光输出功率的方案.     

LD双端面泵浦Nd:YAG激光器实验研究

【目的】对双端面泵浦的Nd:YAG激光器进行实验研究。【方法】设计了一种对激光晶体YAG进行双端面泵浦的结构方式,提出对激光晶体介质进行传导冷却与水冷冷却相结合的散热方法,并进一步分析在双端面泵浦下晶体内部的热功率分布,并对晶体内的温度场分布进行了数值模拟计算。【结果】采用U型平行平面腔结构,在注入总泵浦光为33.8W时,得到最高输出功率22.30 W,光-光转换斜效率为71.2%,出光阈值功率为6.68 W,输出光束为基模,M2为1.4。【结论】双端面泵浦YAG激光器比单端面泵浦具有更高的转换效率、更好的光束质量,具有很强的实用价值。
     

LD侧面泵浦Nd:YAG1064 nm/532 nm/660 nm三波长激光器

理论上分析了实现双波长激光同时振荡腔镜反射率等需要满足的条件。实验中利用LD侧面泵浦单根Nd:YAG晶体,同时采用声光调Q与非线性频率变换技术,在3个子谐振腔组成的新型全固态激光实验系统中实现了1 064 nm/532 nm/660 nm三波长激光单独输出与同时输出。在泵浦功率103 W时,1 064 nm激光单独输出功率为15.5 W,532 nm和660 nm激光在声光调制频率分别为10.5 kHz和11.5 kHz时输出功率分别为4.7 W和1.6 W,转换效率分别为4.6%和1.6%。当三波长激光同时输出时,1 064 nm/532 nm/660 nm三波长激光输出功率分别为10.1 W、4.3 W和1.0 W,同时测量输出功率不稳定度均小于2.0%。理论与实验符合较好。     

光纤激光非相干组束技术

光纤激光非相干组束具有结构简单、便于控制等特点,近年来研究进展迅速,组束功率已经达到kW量级.综述了光纤激光非相干组束技术的最新进展,介绍了各种组束方案的基本原理,包括外腔组束、PTR布拉格光栅组束和自适应光学元件组束等;从方案结构和实际应用2方面对各种非相干组束方案进行了分析比较,考虑到单模激光受大气条件影响较小,光束传输距离较远,所以自适应元件组束方案更适和用于定向能武器系统;最后指出要获得100 kW量级的组束激光必须解决的几个关键问题:包括提高单根光纤激光器的输出功率、解决组束元件在高功率下的形变问题和设计优化多阵元组束方案.     

LD抽运Nd:YVO_4双波长激光器的输出特性

在满足双波长激光振荡阈值相等的条件下,分析和数值计算抽运光、双波长(1.34,1.06 μm)振荡激光光束半径的相对大小,以及其对两个子腔输出镜透过率关系的影响.研究发现,当抽运光、两种波长激光的光束半径之比达到一定值时,两个子腔输出镜透过率之间的最佳关系不随腔内光束半径的变化而变化在考虑Nd∶YVO4晶体的热透镜效应情况下,可合理地选择2个子腔腔长来实现双波长(1.34,1.06 μm)激光相同的振荡阈值.实验结果表明,抽运功率较小(小于11 W)时,输出的1.06 μm激光功率大于1.34 μm激光功率;抽运功率较大时(大于11 W),1.34 μm激光功率超过1.06 μm激光功率;当抽运功率等于11 W时,1.34 μm和1.06 μm激光功率均为0.675 W.     

激光半主动末制导炮弹捕获概率研究

为了分析激光半主动末制导炮弹的捕获概率,建立了含有简易惯性制导段的末制导炮弹飞行仿真模型以及判断末制导炮弹捕获目标的标准.研究了末制导炮弹全弹道的干扰因素及其对末制导炮弹纵向和横向散布的影响.利用蒙特卡洛法计算出激光半主动末制导炮弹捕获目标的概率.提出了提高捕获概率的改进策略,并通过仿真得到验证.结果表明,这种改进策略提高了末制导炮弹的捕获概率.     

增益钳制半导体光放大器的实验研究

为了提高半导体光放大器（SOA）的3dB饱和输出功率和稳定增益，用外腔反馈的方法在普通半导体光放大器的增益谱边缘引入一个钳制激光振荡，研制了增益钳制半导体光放大器（GC－SOA），对其阈值特性，增益特性及开关特性进行了实验研究，结果表明，通过在SOA的增益谱边缘引入钳制激光，稳定了SOA的增益，使SOA的饱和输出功率提高了4dB.     

LD双端面泵浦Nd:YAG激光器实验研究

【目的】对双端面泵浦的Nd:YAG激光器进行实验研究。【方法】设计了一种对激光晶体YAG进行双端面泵浦的结构方式,提出对激光晶体介质进行传导冷却与水冷冷却相结合的散热方法,并进一步分析在双端面泵浦下晶体内部的热功率分布,并对晶体内的温度场分布进行了数值模拟计算。【结果】采用U型平行平面腔结构,在注入总泵浦光为33.8W时,得到最高输出功率22.30 W,光-光转换斜效率为71.2%,出光阈值功率为6.68 W,输出光束为基模,M2为1.4。【结论】双端面泵浦YAG激光器比单端面泵浦具有更高的转换效率、更好的光束质量,具有很强的实用价值。     

伴随卫星伴随运动运动学分析

通过对伴随运动运动学的研究。推导出伴随卫星与主星相对运动运动学关系，论述了其三方面的应用；假设主星轨道为圆，推导了地心固连坐标系和主星轨道坐标系中的伴随运动方程(四种情况)，并通过分析得出伴随轨道的形状和特性。     

卫星姿态对JASON-2卫星精密定轨影响分析

针对因姿态不稳定性对轨道的影响而难以评估的问题, 详细讨论了卫星的姿态模型, 推导了卫星姿态变化对观测值影响的解析表达式。模拟试验结果表明, 随着姿态不稳定性加剧, 轨道精度随之急剧下降, 另一方面姿态不稳定会随坐标轴不同而对轨道精度产生不同影响。为获得高精度的卫星轨道, 需要卫星姿态稳定性满足一定的要求, 尤其是相位中心偏大的坐标轴方向, 以JASON-2为例, 姿态在轴向变化必须稳定在2°内。基于JASON-2实测姿态计算表明, 该卫星姿态稳定性处在1°左右, 对轨道精度影响为0.036 m。该模拟实验方法为评估姿态稳定性对卫星精密轨道的影响提供了有效的方法。     

基于ADAMS的双臂作业机器人的运动学分析及仿真

对双臂作业机器人的协调控制问题进行分析,采用D-H法在直角坐标系下建立了机器人双臂联合运动学模型。通过在机械臂的每个连杆机构上建立坐标系,得到主机械臂的D-H参数,解出主机械臂运动学正解。在已知约束条件下,通过在末端执行器上添加点驱动,规划单臂运动路径。借助ADAMS软件运动仿真,在后处理模块中得到主机械臂各个关节角度随时间变化的曲线图,曲线过渡平滑,角度变化在预先设定的转角范围内,满足操作任务要求。     

眼球运动模型及动画程序的计划与应用

根据眼球的三维静力学模型与眼球运动的三维动力学模型建立的非线性方程组所求得的结果，利用Visual C^ 编程语言初步建立了眼球的三维立体模型，并设计了眼球运动的动画程度，介绍了程序各个组成模块的主要属性和主要功能，给出了程序设计过程所用到的坐标系统设定方式、控制界面的主要功能和动画实现的主要过程。     

汽车双横臂式独立悬架机构运动特性分析

文章运用多体动力学中坐标转换原理 ,引入欧拉参数 ,通过建立关键点的约束方程 ,导出了主销后倾角、内倾角、车轮外倾角、前轮前束、轮距等参数随车轮上下跳动的变化规律 ,提出了一种分析双横臂独立悬架运动规律的新方法。应用所开发的软件 ,针对不同车型进行了双横臂独立悬架运动规律仿真。仿真结果与实验结果吻合较好。     

人造地球卫星的相对论中间轨道

将中间轨道理论推广到考虑广义相对论效应的人造地球卫星轨道计算中，给出了相对论中间轨道的积分，导出了以轨道根数为变量的相对论摄动运动方程，并与非相对论的结果进行了比较     

空间机构计算机建模与分析方法

为建立空间机构计算机模型分析其运动特性,运用多体动力学原理,提出了一种机构运动学和动力学建模与分析方法。通过在约束运动副处的杆件上建立直角坐标系,建立了描述空间机构结构形态的符号体系。定义了杆件形状矩阵和约束运动矩阵,推导了其表达式。通过在运动链上连续使用变换矩阵,建立了空间机构的运动方程,实现了空间机构的运动分析。基于Hamilton原理,建立了空间机构的动力学方程。提出了通过定义空间3点来定义空间坐标系的方法,推导了杆件形状矩阵的表达式。以铰链约束运动副、球铰约束运动副和直齿圆柱齿轮约束运动副为例,根据其运动特性,分别定义其约束运动矩阵。开发了空间机构通用分析软件,给出了应用实例。     

一点多星轨道计算精度研究

应用理论分析和计算机模拟相结合的方法,讨论了卫星动力学模型中多种误差因素对一点多星轨道计算精度的不同影响,给出了星间相对位置计算的主要误差因素及其限制要求．并在此基础上,对一点多星的轨道计算和跟踪测量方法,提出了一些可行的建议     

基于相位扫描的GEO SAR多普勒中心频率高精度补偿方法

分析了地球自转和椭圆轨道对地球同步轨道星载合成孔径雷达(GEO SAR)多普勒中心频率的影响.在平台坐标系下推导出了二维偏航控制所需的偏航和俯仰角度的解析表达式;并结合GEO SAR偏航角度大、下视角变化范围小、平台转动难和稳定难等特点,提出了由小角度的二维相位扫描方法来完成GEO SAR多普勒中心频率的高精度补偿方法,实现了GEO SAR的偏航控制.仿真结果验证了该方法的有效性.